¶ 建築物基礎構造設計規範｜90年版・歷史版本｜第五章 樁基礎（2／4）
發布機關：內政部
文件性質：建築物基礎構造設計規範及解說
版本：90年10月2日台內營字第9085629號函訂定；本頁為歷史版本，不是現行112年版。
官方來源：內政部主管法規共用系統 ｜ 國土管理署發布頁
查核日期：2026年8月28日。
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圖 -解 5.3-1 不 等 貫 入 深 度 基 樁 之 α 值 (Tomlison,1970) 圖 -解 5.3-2 樁 基 礎 破 壞 模 式 (日 本 土 質 工 學 會 ,1993) 5-20
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表 -解 5.3-2 側 向 土 壓 力 係 數 ( K ) 基 樁 施 工 方 式 受 壓 力 時 受 拉 力 時 附 註 打 入 式 0.5~1.0 0.3~0.5 打 入 過 程 排 土 量 甚 小 者 打 入 式 1.0~1.5 0.6~1.0 打 入 過 程 大 量 擠 壓 四 周 土 層 者 打 入 式 1.5~2.0 1.0~1.3 打 入 過 程 大 量 排 土 ， 且 樁 身 由 上 而 下 逐 漸 變 小 者 打 入 式 0.4~0.9 0.3~0.6 先 行 沖 孔 ， 再 打 入 者 鑽 掘 式 0.7 0.4 直 徑 小 於 60公 分 者 * 表 -解 5.3-3 支 承 力 因 數 N q φ 26 28 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 * N q 10 15 21 24 29 35 42 50 62 77 86 120 145 打入式大位移基樁 * N q 5 8 10 12 14 17 21 25 30 38 43 60 72 鑽掘式基樁 * * * q = cN +σ′ N + 0.5γDN 式 (解 5.3-3) b c v q γ 其 中 第 三 項 很 小 ， 可 予 以 忽 略 不 計 。 因 此 ， 對 於 樁 端 支 承 於 飽 和 粘 土 層 之 樁 端 極 限 支 承 力 得 簡 化 為 ： * q = c N 式 (解 5.3-4) b u c 國 內 支 承 於 粘 土 層 之 基 樁 試 樁 資 料 仍 十 分 有 限 ， 在 工 程 實 務 * 上 ， 對 於 支 承 於 堅 硬 粘 土 層 中 之 打 入 式 基 樁 ， 其 N 值 可 採 用 c * 9.0，而 鑽 掘 式 基 樁 之 N 值，原 則 上 可 採 用 6.0，惟 應 視 施 工 品 c 質 做 必 要 之 調 整 。 至 於 支 承 於 砂 性 土 層 中 之 樁 端 極 限 支 承 力 則 可 依 下 式 估 算 * q =σ′ N 式 (解 5.3-5) b V q * 式 中 N 與 土 壤 性 質 、 基 樁 施 工 方 法 及 貫 入 承 載 層 之 深 度 等 有 q 關，可 參 考 表 -解 5.3-3 之 建 議 值 ， 惟 對 於 小 位 移 樁 與 底 泥 處 理 5-21
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較 不 易 確 實 執 行 之 鑽 掘 式 基 樁 ， 設 計 者 應 考 量 施 工 情 形 做 適 當 之 折 減 。 當 樁 基 礎 承 載 於 均 質 砂 性 地 層 時 ， 早 期 之 設 計 常 假 設 支 承 力 隨 樁 基 之 埋 置 深 度 而 線 性 增 加 ， 惟 根 據 近 年 來 之 研 究 顯 示 ， 樁 端 極 限 支 承 力 ( q )與 樁 身 摩 擦 力 ( f )於 超 過 某 一 埋 置 深 b s 度 時 有 趨 近 某 一 定 值 之 現 象，Vesic(1963)將 此 深 度 定 義 為 臨 界 深 度 。 綜 合 文 獻 研 究 結 果 顯 示 ， 臨 界 深 度 之 變 化 範 圍 極 廣 ， 約 介 於 4D~60D之 間，主 要 與 地 層 之 摩 擦 角 φ 值 及 基 樁 施 工 方 式 有 關 ， 目 前 國 內 之 試 樁 資 料 仍 未 完 備 ， 現 階 段 建 議 採 NAVFAC DM-7.2(1982)規 範 所 建 議 之 20D 為 臨 界 深 度 ， 超 過 此 深 度 時 ， 其 有 效 覆 土 壓 採 臨 界 深 度 處 之 有 效 覆 土 壓 以 計 算 樁 底 極 限 端 點 支 承 力 與 樁 身 極 限 摩 擦 力 。 根 據 葉 文 謙 等 (1997)整 理 台 灣 中 南 部 沖 積 土 層 中 之 PC 樁 試 樁 結 果 顯 示，採 用 本 節 建 議 之 靜 力 學 公 式 與 參 數 推 估 之 基 樁 支 承 力 與 樁 載 重 試 驗 所 得 之 極 限 支 承 力 相 當 一 致 ， 其 差 值 在 ±25%以 內 。 3. 貫 入 試 驗 經 驗 公 式 之 應 用 (1) 標 準 貫 入 試 驗 及 荷 蘭 錐 貫 入 試 驗 為 現 地 貫 入 試 驗 ， 且 其 前 端 貫 入 裝 置 之 外 形 均 類 似 基 樁 ， 與 基 樁 貫 入 之 機 制 相 當 ， 因 此 在 工 程 實 務 上 常 以 這 兩 種 試 驗 之 結 果 來 推 估 基 樁 之 支 承 力 。 以 標 準 貫 入 試 驗 為 例 ， Meyerhof(1976)所 發 表 之 建 議 式 如 下 ： 打 入 式 基 樁 ： 2 q = 40N (tf/m ) 式 (解 5.3-6) b N 2 f = (tf/m ) 式 (解 5.3-7) s 5 鑽 掘 式 基 樁 ： 2 q = 12N (tf/m ) 式 (解 5.3-8) b N 2 f = (tf/m ) 式 (解 5.3-9) s 10 各 地 區 再 依 地 域 性 之 不 同，各 自 發 展 出 較 適 用 於 當 地 應 用 情 形 之 修 正 經 驗 公 式。許 多 研 究 指 出，樁 端 支 承 力 由 於 尺 寸 效 應 及 高 圍 5-22
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壓 砂 土 顆 粒 破 碎 之 結 果 ， 上 述 有 關 樁 端 支 承 力 (q ) 之 關 係 式 宜 適 b 度 降 低 (日 本 建 築 基 礎 構 造 設 計 指 針，1988)；然 而，對 於 樁 身 摩 擦 阻 力 而 言，由 於 近 年 來 施 工 技 術 之 提 昇，鑽 掘 式 基 樁 因 開 挖 造 成 之 地 層 擾 動 與 皂 土 穩 定 液 對 摩 擦 力 之 影 響 均 已 大 幅 降 低，因 此 所 採 用 之 樁 身 摩 擦 阻 抗 則 有 增 加 之 趨 勢。茲 將 世 界 各 地 常 採 用 之 經 驗 公 式 彙 整 如 表 -解 5.3-4 所 示 。 表 -解 5.3-4 各 規 範 用 N 值 推 估 砂 土 層 中 基 樁 支 承 力 方 法 之 比 較 f q 規 範 s b 名 稱 打 入 式 鑽 掘 式 打 入 式 鑽 掘 式 日 本 建 築 30N≦ 基 礎 構 造 N/3 N/3 7.5N 2 1800tf/m 設 計 指 針 2 日 本 道 路 0.2N≦ 0.5N≦ 30N 300tf/m 2 2 橋 示 方 書 10tf/m 20tf/m (N≦ 40) (N≧ 30) 0.3N+3 ‧ 未用穩定液 ‧ 砂 質 土 ‧ 砂 質 土 日 本 國 鐵 2 ≦ 15tf/m 0.5N 30N 7N 建 造 物 2 2 2 ≦ 20tf/m ≦ 1000tf/m ≦ 350tf/m 設 計 標 準 ‧ 使用穩定液 ‧ 砂 礫 ‧ 砂 礫 0.2N 30N 10N 2 2 2 ≦ 10tf/m ≦ 1500tf/m ≦ 750tf/m 日 本 港 灣 構 造 物 N/5 － 30N － 設 計 基 準 AASHTO － fsmax＝ － 5.75N(N≦ 75) 2 2 19.2tf/m 431tf/m (N ＞ 75) 加 拿 大 基 礎 0.2N 0.1N 40N 12N 工 程 規 範 5-23
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垂 直 承 載 力 實 測 值 ,噸 圖 -解 5.3-3 台 灣 西 南 部 海 岸 地 區 樁 載 重 試 驗 結 果 與 預 測 值 之 比 較 本 規 範 綜 合 歸 納 各 文 獻 及 研 究 成 果 ， 建 議 採 表 5.3-2 所 示 之 經 驗 公 式 。 台 灣 地 區 應 用 PC 樁 的 案 例 大 多 集 中 於 西 南 部 之 沖 積 平 原 帶 ， 圖 -解 5.3-3 為 整 理 雲 林 麥 寮 、 嘉 義 太 保 及 高 雄 林 園 等 地 依 據 本 規 範 所 建 議 經 驗 公 式 估 算 之 基 樁 支 承 力，與 實 際 樁 載 重 試 驗 結 果 之 比 較 ， 顯 示 表 5.3-2 經 驗 公 式 具 相 當 之 可 靠 性 。 樁 端 底 部 土 壤 受 力 時，將 會 因 樁 底 破 壞 圓 弧 之 發 展 而 形 成 應 力 球 根，於 應 力 球 根 範 圍 內 之 地 層 性 質 均 將 影 響 樁 端 極 限 點 承 應 力 之 大 小，因 此 運 用 SPT-N 值 經 驗 公 式 推 估 樁 端 極 限 支 承 力 時 ， 應 採 用 樁 底 影 響 範 圍 內 之 平 均 N 值，為 設 計 上 經 常 採 用 之 考 量 方 式。對 於 樁 底 影 響 範 圍 之 大 小，近 年 來 許 多 學 者 針 對 現 場 試 驗 、 模 型 試 驗 、 CPT 試 驗 及 理 論 分 析 等 進 行 分 析 顯 示 ， 此 範 圍 變 化 極 大，一 般 而 言 約 分 布 於 樁 底 下 方 1~4 倍 樁 徑 與 樁 底 上 方 4~6 倍 樁 徑 範 圍 內，經 綜 合 文 獻 資 料 與 國 內 設 計 慣 例，本 規 範 建 議 於 採 用 SPT-N 值 推 估 樁 基 礎 端 點 支 承 應 力 時 ， N 值 採 樁 端 點 上 方 4 倍 樁 徑 範 圍 內 平 均 N 值 與 樁 端 下 方 1 倍 樁 徑 範 圍 內 平 均 N 值 之 平 均 值。為 確 保 支 承 力 之 安 全 發 揮，若 點 承 樁 承 載 層 下 方 出 現 較 軟 弱 5-24
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地 層 時，樁 端 點 下 方 承 載 層 之 厚 度 至 少 需 有 2 倍 樁 徑。此 外，台 灣 地 區 之 地 層 中 常 有 緊 密 之 卵 礫 石 層 或 極 緊 密 之 砂 層，可 做 為 基 樁 之 良 好 承 載 層，這 類 地 層 之 SPT-N 值 常 大 於 50，甚 至 高 達 100 以 上，利 用 經 驗 公 式 推 估 支 承 力 時，砂 質 地 層 採 用 之 N 值 不 宜 大 於 50， 卵 礫 石 層 則 應 根 據 顆 粒 組 構 、 礫 石 與 細 料 間 膠 結 狀 況 、 礫 石 含 量 以 及 施 工 方 法 等，詳 細 評 估 並 擇 取 適 當 之 N 值，否 則 將 使 推 估 之 支 承 力 太 大，超 出 基 樁 底 部 地 層 之 實 際 承 載 能 力，原 則 上 支 承 於 卵 礫 石 層 之 打 入 式 基 樁 ， 樁 端 支 承 力 以 不 大 於 1800tf/ ㎡ 為 限 ， 鑽 掘 式 基 樁 以 不 大 於 750 tf/㎡ 為 限 。 至 於 植 入 式 基 樁 在 國 內 之 使 用 狀 況，自 1989 年 於 高 雄 林 園 地 區 進 行 改 良 後 之 預 鑽 孔 工 法 配 合 樁 底 及 樁 身 注 漿 樁 之 研 究 計 劃 (王 傳 奇 等 ， 1991)後 ， 即 開 始 廣 泛 應 用 於 各 類 工 程 ， 1993 年 於 基 隆 河 截 彎 取 直 工 程 中 引 進 中 掘 工 法 ,截 至 目 前 為 止 ,植 入 式 基 樁 ， 累 計 施 工 樁 長 已 超 過 10 萬 公 尺 。 植 入 式 基 樁 之 主 要 優 點 是 在 施 工 振 動 與 噪 音 方 面 均 能 符 合 相 關 環 保 法 令，於 都 市 土 木 及 建 廠 工 程 時 對 周 邊 環 境 影 響 較 小 。 估 算 植 入 式 基 樁 之 支 承 力 可 參 考 如 表 5.3-2 之 經 驗 公 式，這 些 經 驗 公 式 之 預 測 結 果，根 據 王 傳 奇 等 (1995)之 研 究 顯 示，與 現 地 樁 載 重 試 驗 結 果 有 良 好 之 吻 合 性 且 略 為 保 守 。 (2) 圓 錐 貫 入 試 驗 (CPT 試 驗 )亦 可 用 於 估 計 基 樁 之 支 承 力，由 於 其 圓 錐 貫 入 阻 抗 qc 及 套 管 摩 擦 阻 抗 fs 值 與 基 樁 之 端 點 支 承 力 及 樁 身 摩 擦 阻 力 行 為 有 明 顯 相 似 的 地 方 ， 因 此 於 1956 年 起 便 有 很 多 學 者 投 入 此 方 面 之 研 究，已 累 積 有 相 當 多 的 經 驗。各 種 CPT 基 樁 支 承 力 經 驗 分 析 法 中 ， 以 Schmertmann(1978)方 法 、 de Ruiter & Beringen(1979) 方 法 、 Bustamante & Gianeselli(1982) 之 LCPC(Laboratoire Central des Ponts et Chaussees)方 法 及 美 國 NAVFAC DM7.2(1982)等 方 法 比 較 具 有 代 表 性 。 圖 -解 5.3-4 所 示 為 Briaud(1989)利 用 98 組 試 樁 結 果 評 估 6 種 圓 錐 貫 入 試 驗 推 估 之 基 樁 支 承 力 ， 研 究 成 果 顯 示 LCPC 方 法 為 6 種 方 法 中 之 最 佳 5-25
¶ 原檔第100頁
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方 法 。 Robertson & Campanella (1989)亦 曾 指 出 ， LCPC 方 法 之 優 點 在 於 推 估 基 樁 支 承 力 時 不 用 錐 身 摩 擦 力 而 用 錐 頭 阻 抗 qc，由 於 CPT 試 驗 中 求 得 之 錐 頭 阻 抗 較 錐 身 摩 擦 力 準 確 ， 故 LCPC 法 預 估 結 果 較 值 得 信 賴 。 至 於 台 灣 地 區 的 應 用 經 驗 ， 段 紹 緯 (1991) 曾 分 別 以 LCPC 法 、 DM-7.2 法 及 de Ruiter 法 ， 針 對 台 灣 南 部 與 中 部 地 區 之 打 入 式 基 樁，預 測 其 基 樁 支 承 力，結 果 顯 示 各 種 經 驗 方 法 中 以 LCPC 法 預 測 結 果 最 佳 ， 變 異 性 約 為 5%~19%之 間 。 基 於 此 ， 建 議 採 用 圓 錐 貫 入 試 驗 所 得 之 錐 頭 阻 抗 值 q 推 估 砂 性 地 層 之 基 樁 支 承 力 c 時 得 依 LCPC 法 如 表 -解 5.3-5 所 列 估 算 。 目 前 國 內 已 有 之 研 究 多 偏 重 砂 性 地 質 中 之 打 入 式 基 樁，對 於 利 用 CPT 試 驗 之 經 驗 預 測 法 則 仍 有 待 研 究，特 別 是 應 用 於 粘 性 地 層 與 鑽 掘 式 基 樁 之 情 況 。 圖 - 解 5.3-4 以 圓 錐 貫 入 試 驗 推 估 基 樁 支 承 力 方 法 之 比 較 (Briaud,1988) 5-26
¶ 原檔第101頁
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2 表 -解 5.3-5 以 圓 錐 貫 入 試 驗 結 果 推 估 基 樁 支 承 力 (tf/m ) 施工法 打入式基樁 鑽掘式基樁 支承力 不使用皂土液 使用皂土液 ≦ qc 500 qc/60 qc/60 qc/120 ≦ ≦ fs 500 qc 1200 qc/100 qc/100 qc/200 ≦ ≦ ≦ qc>1200 qc/150 15 qc/150 15 qc/300 10 q qb 0.5 ca 0.5q 0.4q ca ca 註：表 中 qca 值 採 樁 端 點 上 下 各 1.5 倍 樁 徑 範 圍 內 之 等 值 qc 值， 其 求 法 參 見 圖 -解 5.3-5。 q 之 計 算 步 驟 ： ca (1) 計 算 樁 端 上 下 方 各 1.5倍 樁 徑 範 圍 內 錐 頭 阻 抗 q 之 平 均 值 ′ 。 c q c2 (2) 將 樁 端 上 下 方 各 1.5倍 樁 徑 範 圍 內 大 於 1.3 ′ 之 錐 頭 阻 抗 以 1.3 ′ q q c2 c2 取 代 ； 樁 端 上 方 1.5 倍 樁 徑 範 圍 內 之 錐 頭 阻 抗 小 於 0.7 ′ 者 ， 以 q c2 0.7 ′ 取 代 q c2 (3) 計 算 樁 端 上 方 及 下 方 各 1.5 倍 樁 徑 範 圍 內 修 正 後 之 錐 頭 阻 抗 平 均 值 ， 即 為 q 。 ca 圖 -解 5.3-5 樁 端 支 承 力 q 之 計 算 (Bustamante & Gianeselli, 1982） ca 5-27
¶ 原檔第102頁
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5.3.2 單 樁 拉 拔 力 1. 若 樁 為 均 勻 斷 面 ， 則 其 容 許 拉 拔 力 得 依 下 式 計 算 之 ： 1 R = W + f A 式 (5.3-5) a p s s FS 當 以 樁 載 重 試 驗 確 定 其 極 限 拉 拔 力 時 ， 容 許 拉 拔 力 依 下 式 計 算 ： (Q − W ) ut p R = W + 式 (5.3-6) a p FS 式 內 R ＝ 單 樁 之 容 許 拉 拔 力 (tf) a Q ＝ 單 樁 之 極 限 拉 拔 力 (tf) ut W ＝ 為 樁 體 重 量 ， 並 應 考 慮 地 下 水 之 影 響 (tf) p 2 f ＝ 為 樁 表 面 摩 擦 阻 力 ， 依 第 5.3.1 節 計 算 法 推 估 (tf/m ) s 2 A ＝ 為 樁 之 表 面 積 (m ) s FS ＝ 拉 拔 力 安 全 係 數 ， 應 按 表 5.3-3 之 規 定 表 5.3-3 拉 拔 力 安 全 係 數 推估方法 樁載重試驗 支承力推估公式 載重型態 短期載重 1.5 3 長期載重 3 6 2. 若 樁 底 為 擴 座 式 ， 應 依 其 可 能 破 壞 模 式 分 析 其 極 限 抗 拉 拔 力 ， 並 除 以 適 當 之 安 全 係 數，推 估 其 容 許 拉 拔 力，惟 任 何 情 況 下，其 容 許 拉 拔 力 均 不 得 超 過 此 樁 容 許 垂 直 支 承 力 之 百 分 之 七 十 五 。 【 解 說 】 1. 基 樁 承 受 拉 拔 力 之 情 形 包 括 地 下 室 基 礎 因 地 下 水 壓 或 膨 脹 性 土 壤 回 脹 壓 力 引 致 之 上 舉 力 ， 以 及 港 灣 構 造 、 高 層 建 築 、 電 塔 或 橋 墩 基 礎 承 受 風 力、地 震 力 等。單 樁 承 受 拉 拔 力 時，主 要 由 基 樁 本 身 自 重 (需 扣 除 浮 力 )與 向 下 之 樁 身 摩 擦 來 抵 抗，其 中 樁 身 自 重 為 一 極 確 定 之 抗 拉 拔 因 素 ， 故 無 須 考 慮 安 全 係 數 。 本 規 範 建 議 推 估 基 樁 受 拉 拔 時 之 5-28
¶ 原檔第103頁
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樁 身 摩 擦 阻 抗 的 方 法 係 採 與 受 壓 時 相 同 之 分 析 法 ， 惟 因 兩 者 之 受 力 機 制 不 同 ， 因 此 表 5.3-3 中 使 用 支 承 力 推 估 公 式 之 安 全 係 數 ， 除 容 許 拉 拔 力 應 具 之 安 全 係 數（ 短 期 載 重 為 2，長 期 載 重 為 3）外 ，亦 包 括 以 受 壓 力 樁 身 摩 擦 阻 力 推 估 抗 拔 摩 擦 阻 力 之 經 驗 修 正 係 數 。 Tomlinson(1977) 指 出 砂 質 地 層 中 之 基 樁 受 拉 拔 時 之 樁 身 摩 擦 阻 力 約 僅 為 受 壓 力 時 之 50%，粘 土 層 中 之 鑽 掘 式 基 樁，其 短 期 之 抗 拉 拔 摩 擦 阻 力 ， 由 於 樁 底 真 空 吸 力 與 負 超 額 孔 隙 水 壓 之 作 用 ， 一 般 與 受 壓 時 之 摩 擦 阻 力 相 同 ， 但 隨 著 時 間 增 長 ， 真 空 吸 力 之 消 失 與 負 超 額 孔 隙 水 壓 之 逐 漸 消 散 ， 將 使 抗 拔 摩 擦 阻 力 與 時 遞 減 。 Radhakrishna & Adams(1973)的 研 究 顯 示，粘 土 層 中 之 鑽 掘 短 樁，於 持 續 承 受 拉 拔 力 3∼ 4 個 月 後 ， 抗 拔 之 樁 身 摩 擦 阻 力 約 折 減 50%， 擴 座 短 基 樁 之 摩 擦 阻 抗 約 折 減 30%~50%；Mansur & Hunter (1970)於 美 國 Arkansas River 之 研 究 計 劃 中 亦 指 出 打 入 式 基 樁 承 受 拉 拔 力 時 ， 其 樁 身 摩 擦 阻 力 比 承 受 壓 力 時 減 少 約 35%。 茶 谷 文 雄 (1994)整 理 日 本 地 區 鋼 管 樁 、 PC 樁 與 鑽 掘 式 基 樁 拉 拔 試 驗 結 果 指 出 ， 抗 拔 之 樁 身 摩 擦 阻 力 為 受 壓 時 之 80%。 基 於 前 述 之 研 究 結 果 ， 一 般 而 言 ， 基 樁 承 受 拉 拔 力 時 之 樁 身 摩 擦 阻 力 應 僅 約 受 垂 直 壓 力 之 50%~70%左 右，與 基 樁 之 埋 置 深 度、施 工 方 式 與 地 層 特 性 有 關 ； 同 時 ， 由 於 基 樁 承 受 拉 拔 力 時 ， 其 向 上 位 移 量 約 僅 需 0.5~1.0%之 樁 徑 大 小 即 達 極 限 破 壞，屬 於 無 預 警 之 突 發 性 破 壞 模 式 ， 因 此 ， 目 前 常 用 之 設 計 規 範 雖 允 許 拉 拔 載 重 下 之 摩 擦 阻 抗 採 用 與 承 受 壓 力 載 重 時 之 相 同 估 算 方 法 ， 但 考 量 前 述 因 素 ， 因 此 於 摩 擦 阻 抗 方 面 均 建 議 提 高 其 安 全 係 數 ， 各 規 範 採 用 之 安 全 係 數 建 議 值 詳 表 -解 5.3-6 所 示 。 本 規 範 亦 採 用 相 同 的 理 念 規 範 單 樁 抗 拉 拔 時 之 安 全 係 數 。 2. 對 擴 座 式 基 樁 而 言 ， 雖 因 底 部 擴 座 之 承 壓 效 果 ， 其 抗 拉 拔 力 大 於 未 擴 座 之 基 樁 ， 惟 目 前 常 用 之 分 析 模 式 如 Meyerhof & Adams (1968) 之 建 議 式 ， 經 現 地 試 驗 驗 証 者 有 限 ， 為 顧 及 安 全 性 乃 建 議 其 容 許 拉 拔 力 仍 以 不 超 過 垂 直 容 許 支 承 力 之 75%為 宜 。 5-29
¶ 原檔第104頁
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表 -解 5.3-6 各 規 範 基 樁 長 期 容 許 拉 拔 力 安 全 係 數 之 比 較 極 限 抗 拔 摩 擦 安 全 係 數 規 範 名 稱 阻 力 推 估 方 式 平 時 地 震 時 日 本 建 築 基 礎 取 受 壓 時 之 3 1.5 構 造 設 計 指 針 2/3 日 本 道 路 橋 與 受 壓 時 相 同 6 3 示 方 書 日 本 國 鐵 建 造 物 與 受 壓 時 相 同 8 3.33 (地 震 ) 設 計 標 準 6.67 (短 期 載 重 ) 日 本 港 灣 設 施 與 受 壓 時 相 同 3 2.5 技 術 基 準 加 拿 大 基 礎 工 程 與 受 壓 時 相 同 6 (靜 力 學 公 式 ) － 規 範 8 (N 法 ) 5.3.3 側 向 支 承 力 1. 基 樁 承 受 側 向 載 重 時 ， 其 容 許 之 側 向 支 承 力 應 不 致 使 樁 體 各 部 份 之 應 力 超 過 材 料 之 容 許 應 力 值，且 樁 頂 部 之 變 位 不 得 超 過 建 築 物 所 容 許 之 側 向 變 位，該 側 向 變 形 應 考 慮 群 樁 間 之 相 互 影 響 及 樁 頭 之 束 制 條 件 。 2. 使 用 斜 樁 時 ， 其 設 計 應 考 慮 地 震 作 用 下 之 土 壤 ∼ 結 構 互 制 效 應 ； 於 可 能 發 生 地 盤 下 陷 之 地 區，則 應 考 慮 地 盤 下 陷 所 引 致 之 應 力，以 免 發 生 斷 樁 之 情 形 。 【 解 說 】 1.樁 基 礎 承 受 側 向 載 重 乃 典 型 之 土 壤 與 結 構 互 制 作 用 例 ， 樁 頂 受 側 向 力 之 作 用 而 使 前 方 土 層 發 生 側 位 移 ， 樁 前 方 地 層 產 生 反 作 用 力 ， 使 樁 身 承 受 彎 矩 與 剪 力。前 輩 學 者 張 有 齡 早 於 1937 年 即 發 表 各 種 不 同 邊 界 條 件 時 基 樁 受 側 向 載 重 之 彈 性 理 論 解，如 圖 -解 5.3-6 所 示，這 些 理 論 解 乃 基 於 地 層 之 水 平 反 力 係 數 在 方 在 地 層 深 度 方 向 呈 均 勻 分 5-30
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布 而 求 得 。 此 外 ， Reese and Matlock (1956)則 針 對 地 層 反 力 係 數 隨 深 度 加 深 而 增 大 之 情 形，提 出 另 一 系 列 之 理 論 解 如 圖 -解 5.3-7 所 示 。 張 氏 之 理 論 解 相 當 簡 便 、 實 用 ， 因 而 已 被 廣 泛 應 用 於 垂 直 樁 受 側 向 力 作 用 時 之 變 形 與 樁 身 反 力 分 析。近 年 張 氏 又 再 發 表 ”張 氏 簡 易 側 向 樁 分 析 法 ”(張 有 齡 ,1989)， 文 中 總 結 其 五 十 來 之 經 驗 ， 甚 具 參 考 價 值 。 承 受 水 平 荷 重 之 基 樁 ， 除 應 檢 核 其 斷 面 強 度 外 ， 亦 需 對 基 樁 受 力 後 之 樁 頭 水 平 位 移 加 以 限 制 。 樁 頭 側 向 容 許 變 位 量 須 考 量 所 支 承 上 部 構 造 物 之 使 用 機 能 ， 並 防 止 樁 頭 產 生 過 大 之 塑 性 位 移 。 若 樁 頭 發 生 過 大 之 塑 性 位 移 時 ， 於 地 震 、 風 力 等 載 重 作 用 下 ， 樁 基 礎 將 因 殘 留 變 位 之 累 加 ， 而 嚴 重 影 響 樁 基 礎 之 穩 定 及 安 全 。 日 本 「 道 路 橋 示 方 書‧同 解 說 」(1996)即 基 於 防 止 樁 基 礎 發 生 過 大 之 殘 留 變 位 量 ， 建 議 樁 頭 之 水 平 變 位 量 應 低 於 1%樁 徑 或 1.5cm。 至 於 國 內 之 工 程 設 計 ， 由 於 尚 缺 乏 足 夠 之 側 向 樁 載 重 試 驗 結 果 以 驗 証 適 當 的 樁 頭 容 許 水 平 位 移 量 ， 目 前 常 採 用 之 樁 頭 容 許 水 平 變 位 量 ， 於 平 時 狀 態 取 1.0cm， 而 地 震 狀 態 時 取 1.5cm， 惟 若 有 足 夠 之 現 場 側 向 載 重 試 驗 可 資 驗 証 時 ， 此 一 水 平 容 許 變 位 量 應 據 以 調 整 ， 以 符 合 安 全 、 經 濟 之 原 則 。 3. 群 樁 基 礎 中 若 包 含 有 斜 樁 時 ， 其 軸 向 支 承 力 之 水 平 分 量 可 用 於 分 擔 群 樁 基 礎 之 側 向 作 用 力 ， 其 分 擔 比 例 應 依 基 樁 之 水 平 勁 度 比 決 定 之 ， 並 須 注 意 是 否 會 產 生 應 力 集 中 現 象 。 在 地 震 作 用 之 情 況 下 ， 基 樁 除 承 受 上 部 構 造 物 所 傳 來 之 慣 性 力 外 ， 同 時 亦 受 地 盤 反 覆 側 向 變 位 之 影 響 ， 故 應 從 事 土 壤 ∼ 結 構 互 制 作 用 之 分 析 ， 仔 細 檢 核 斜 樁 之 應 力 分 布 情 形 。 此 外 ， 位 於 沉 陷 嚴 重 之 地 區 ， 斜 樁 可 能 受 地 盤 沉 陷 之 影 響 而 承 受 額 外 之 載 重 ， 樁 身 彎 矩 因 而 加 大 ， 容 易 產 生 斷 樁 現 象 。 5-31
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圖 -解 5.3-6 側 向 荷 重 基 樁 理 論 解 (Chang,1937) 5-32
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圖 -解 5.3-6 (續 ) 5-33